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开关型锂离子电池充电控制器MAX745应用

作者:时间:2012-03-15来源:网络收藏
1 引言

  MAX745具有充电所需的全部功能。在不需要任何散热的条件下,恒定充电电流可达4A,充电电压非常稳定,电池两端最大电压误差只有±0.75%。该充电器可以选用廉价的公差为1%的普通电阻设定充电电压,并且可以选用廉价的N沟道MOSFET作开关控制器件。

  MAX745采用双回路稳定充电电压和充电电流。采用精度为1%的普通电阻,单体电池的充电电压即可在4.0V—4.4V之间调整。改变串联单体电池数选择脚的接法,该充电器可对1—4只锂离子电池充电,充电器总输出电压误差小于±0.75%。

  该控制器最高输入电压可达24V,可对最高工作电压为18V的电池组充电。控制器开关频率为300kHz,因此充电器噪声很小,所用外部元件的体积也很小。

  该主要用于锂离子电池充电,可用于移动电话、笔记本电脑和各种手持式电子设置。


2 引脚排列及功能

  MAX745引脚排列如图1所示。各引脚的功能如下:

  1脚 IBAT: 电流取样放大器的模拟电流源输出。详细说明可参考“充电电流监控”一节。

  2脚 DCIN:充电器电压输入脚。实际应用中,该脚应接0.1μF旁路电容器。

  3脚 VL: 芯片电源。由DCIN脚供电的内部5.4V线性稳压器的输出脚。该脚应外接4.7μF旁路电容器。

  4脚 CCV: 电压调整回路补偿脚。

  5脚 CCI: 电流调整回路补偿脚。

  6脚 THM/ SHDN:热敏电阻取样电压输入脚。该脚也具有关断输出的功能。该脚变为低电平时,充电器将关断。

  7脚 REF: 4.2V基准电压输出脚。该脚应外接0.1μF或容量更大的旁路电容器。

  8脚 VADJ: 电压调整脚。该脚与REF和GND脚之间外接公差为1%的电阻分压器,设定充电电压可调整10%,不需要采用公差为0.1%的精密电阻,输入电压范围为0V—UREF。

  9脚 SET1: 该脚与REF和GND脚之间外接电阻分压器,设定充电电流。

  10脚 GND:模拟信号接地脚。

  11脚 CDLL1:选择串联电池数的逻辑信号输入脚。

  12脚 CELL2:选择串联电池数的逻辑信号输入脚。

  13脚 STATUS:在稳流状态下,该脚为开漏极MOSFET灌电流输入脚。在稳压状态下,该脚为高阻抗输入脚。该脚应通过1kΩ—100kΩ上拉电阻接到VL脚,该脚也可驱动发光管LED,用灯光指示调整状态,如果不需要此功能时,该脚应悬空。

  14脚 BATT:电池电压取样输入和电流取样负输入脚。

  15脚 CS: 电流取样正输入脚。

  16脚 PGND:电源接地脚。

  17脚 DLO: 低端功率MOSFET驱动器输出脚。

  18脚 DHI: 高端功率MOSFET驱动器输出脚。

  19脚 LX:  接高端功率MOSFET源极。

  20脚 BST: 高端功率MOSFET驱动器电源输入端。


3 基本工作原理

  MAX745内部框图如图2所示,主要由基准电压源、电流型PWM控制器、电流误差放大器、

图2  MAX745内部框图


  电压误差放大器等部分组成。该器件内部可产生5.4V和4.2V两种基准电压。5.4V电压除了给该集成电路供电外,还可经VL脚给外部电路供电。4.2V为该器件的基准电压。该基准电压通过外接电阻分压器,可给电流误差放大器、电压误差大器和温度误差放大器提供不同的基准电压。4.2V基准电压还可经REF脚给外电路供电。

  BATT脚和CS脚之间的电流取样电阻两端电压经电流取样放大后,加到电流误差放大器GMI反相输入端,与加在同相输入端的基准电压比较并放大后,又经箝位电路加入PWM逻辑电路。该逻辑电路输出通过高端和低端MOSFET驱动器,控制外接的高端和低端MOSFET导通与关断。当电池组电压低于设定的充电电压极限值时,充电器处于恒流充电状态。此时改变PWM逻辑电路输出脉冲的宽度,可使充电电流维持恒定。为了提高充电电流的稳定性,可在CCI脚外接电容器,以便补偿电流误差放大器的特性。


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